浅析煤矿采煤掘进工作中高强支护技术 齐崇礼

发表时间:2020/8/25   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:齐崇礼
[导读] 摘要:现阶段,能源缺乏问题比较严重,我国能源需求量与日俱增,特别对于煤炭资源的需求量,也是呈现出明显的增长趋势。
        山西和顺天池能源有限责任公司  山西晋中  032700
        摘要:现阶段,能源缺乏问题比较严重,我国能源需求量与日俱增,特别对于煤炭资源的需求量,也是呈现出明显的增长趋势。在巷道深度的增加和宽度的加大的影响下,在开采过程中,存在着较多的潜在因素。在巷道的深部位置处,其地压力比较大,而且围岩应力也比较高。通过巷道掘进工作的实施,为围岩释放压力创造出了有利条件,促使应力的减小。在应力减小过程中,岩石的应力释放程度越来越高,造成巷道偏移或形变现象的出现。因此,必须要提高对高强支护技术应用的高度重视,不断提高巷道加固保护水平,能够让煤矿开采工作的安全性得到有效保障。
        关键词:煤矿;采煤掘进;高强支护技术
        引言
        高强度支护技术在煤矿采煤掘进重可以根据具体的情况来对巷道应用支护技术,这不仅提高了围岩的预应力,同时也提高了巷道的稳定性和安全性,为采煤作业人员的人身安全起到了一定的保护作用。高强支护技术的工作原理是分散垂直应力,降低顶部的压力,保证稳定性,达到主动支撑的作用。文章开始从四个方面对采煤掘进中高强支护技术的应用作用着手,接着从高强支护技术的应用问题和高强支护技术的实际应用展开讨论。高强支护在采煤掘进工作中的应用,不仅仅是提供技术支持,同时也是给煤矿企业带来了经济效益。时代在不断的发展,更深层次的掘进对支护技术也有较高的要求,所以这更需要煤矿企业对高强支护技术不断的创新和研究,以推动煤矿行业的向前发展。
        1高强支护技术的优势
        目前,由于煤矿开采工作大多都集中在岩层的浅层,而对于岩层深处的开采较少,所以这在技术要求上也相对较低,而对于高强支护技术的使用,相关技术人员也是处在摸索的阶段,对此技术的使用不够成熟,固对深层煤层的开采工作变得比较困难。由于煤矿的地质条件复杂,同时也存在着一些不可控的因素,所以煤矿的开采工作是一项高危的工作,在施工的过程中,要有严格的施工条件和施工标准,一旦任何环节出现问题,将会造成严重的安全事故。鉴于上述的情况,煤矿开采工作必须要结合煤矿的实际情况,同时辅以相应的技术手段,制定科学的施工流程,使开采工作更加高效和安全。在煤矿采煤掘进中使用高强支护技术,提高了开采的工作效率,为作业人员提供了良好的作业环境,具体表现在:第一,该技术对岩壁和巷壁的稳定性上起到了很大的帮助,使地下施工始终处在安全的环境下;第二,该技术的成本较低,但是取得的效果非常显著;第三,此技术所使用的设备简单,无需繁琐复杂的操作;第四,该技术可以为施工提供良好的作业环境,同时也能保障巷道的稳定性和安全性。
        2高强支护技术的应用问题
        相较于传统的支护技术,高强支护技术可以保证围岩的应力,保证巷道的稳定性。在进行支护工作时,要根据煤矿实际情况,针对巷道的变形和移动展开支护。当应力增强时,仅采用支撑措施,其强度大于目前的承载力,或将围岩的承载力控制在一定范围内。然后这些加固措施将控制巷道的变形,使周围岩层处于相同的压力下,以保證巷道的完整性,避免更大的破坏。在煤矿巷道的开挖前,都会进行工程设计,以及一些数据分析,监督工作也会一并进行,确保能够安全施工,同时保证施工的质量。但是由于高强支护技术是隐蔽且严格的支护措施,在对工作中的每项数据都确定后,但是却不能轻易控制相应的作业流程来确保巷道掘进的可靠性。一旦加固措施不完善,随着巷道的深度增加,其环境也随之复杂,会出现顶板冒落的情况,对作业人员的人身安全起到了一定的威胁。


        3高强支护技术在煤矿采煤掘进作业中的具体应用
        3.1光爆锚喷网技术的具体应用。应用光爆锚喷网技术,主要是将锚杆加固的作用加强,有效将围岩较为薄弱的环节进行改善,进一步提高围岩抗剪力,同时也让巷道的支护强度得到保证。需要将巷道深部围岩处的加固拱结构的可靠性不断加强,让围岩处的稳定性充分体现出来,并将巷道上方围岩松动、变形等现象的概率降至最低,不断提升煤矿开采工作的效率和质量。同时,如果围岩出现了冒落等问题,就需要积极应用锚杆的悬吊功能,保证其能够在坚硬的位置上进行固定,有效利用锚杆的支撑作用对其进行支撑。此外,锚杆支护的补强作用也比较显著,将锚杆加设在巷道周边,还能够在一定程度上控制巷道深处围岩的荷载,有效提升围岩周围的强度,同时还能让围岩受到的应力一直保持在科学的范围内。应用光爆锚网技术,主要是在层状处支护锚杆,有效结合薄岩层,从而形成组合梁的结构形式,为提高巷道承载能力奠定坚实的基础,为煤矿开采安全性创造有利条件。
        3.2锚杆支护技术。对于巷道围岩而言,锚杆的应用机理是组合、联接、加固。一是联接。在巷道围岩岩层与岩块不稳定的情况下,能够结合锚杆进行连接,且尽量地向稳定岩层中深入。二是组合。结合锚杆组合相应厚度的、成层的岩层,以使组合梁、组合拱形成,避免岩层坍塌、滑移。三是加固。结合规律设计的锚杆群,挤压与粘结巷道附近相应深度的围岩,以使一个承载环形成,鉴于此,跟通常的支架支护不同,锚杆支护的特点是防御支护。锚杆支护技术在实际的使用中,要结合煤矿的实际情况,以及多方面的因素,对锚杆进行科学的设计和布置;第二,最低锚杆空顶距离不应该超过1.5米,这是规避围岩风化与脱层的问题;第三,在完成锚杆支护技术之后,要开展相应的检测工作,保证支护的效果。
        3.3超高强喷射混凝土支护技术的应用。这种应用形式集中结合了水泥裹砂技术以及混凝土支护技术等施工技术,其中混凝土支护技术主要是利用喷砂机的作用,在巷道的围岩壁上喷上相关的混合物质,充分反映出加固支护的效果。水泥裹砂技术主要是在巷道的围岩壁上喷射水泥包裹的砂粒混合物,将加固作用充分发挥出来。在实际应用超高强喷射混凝土支护技术之前,必须要对煤矿巷道周围的围岩地质情况进行深入了解,确保喷射混凝土支护技术的适宜性。
        3.4联合支护技术。联合支护技术,也较为常用的支护,比如:U型钢可缩性支架技术与锚背支护技术的联合使用,这种联合支护技术可以更好的保障巷道的稳定性,是上述几种支护技术所不能达到的,安全性能更高,另外锚梁网联合支护技术,也是提高了支护的可靠性,是其稳定性得到了较大的提升,尤其是在较高的巷道下,为采煤作业提供良好的支护环境。
        4高强支护技术的创新
        煤矿采煤掘进工作中使用高强支护技术,虽然取得了良好的效果,但是该技术在实际的应用中也存在着一些不足,由于此技术隐蔽性的特点,在支护前,各项准备工作必须要非常精确,以避免后期因为支护所产生的任何隐患,这就需要支护的技术人员有过硬的专业知识和专业技能,同时还要对煤矿有全方位的了解,另外要制定科学合理的施工流程,确保施工规划与煤矿地质条件能够保持一致,保证施工的安全,以及保证岩壁不受影响。在高强支护技术的初期,可能会发生滑动和裂缝现象,如果实际的应力比支护作用下的应力高,安全事故也可能会发生,所以在使用高强支护技术时,必须要做全面的准备工作。
        结语
        煤矿企业要加强对高强支护技术的应用,结合企业的实际情况,应用该技术,与此同时,要能够对高强支护技术进行不断的创新和完善为煤矿企业所用,发挥其最大的优势,保证煤矿采煤掘进工作的安全,降低事故发生的概率,预测风险,防范风险的发生,为煤矿企业的发展提供强有力的技术支撑。
        参考文献
        [1]王大帅,张威,吴晨鹏,刘栋林.煤矿采煤掘进工作中高强支护技术应用研究[J].价值工程,2019,37(25):253-254.
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